JP2013528795A - 参照容量分析センサを用いた対象検査 - Google Patents

Abstract

対象の非破壊検査用の位置決め方法およびシステムが提供される。方法には、センサ基準ターゲットを有する少なくとも１つの容量分析センサを提供することと、センサ基準ターゲットの少なくともいくつかにおけるパターンのセンサモデルを提供することと、対象および対象の環境の少なくとも１つに対象基準ターゲットを設けることと、対象基準ターゲットの少なくともいくつかにおけるパターンの対象モデルを提供することと、少なくとも１台のカメラを含み、かつ視野における少なくとも１つの画像を捕捉する写真測量システムであって、少なくとも一部のセンサ基準ターゲットおよび対象基準ターゲットが画像上で明白である写真測量システムを提供することと、センサ空間関係を決定することと、対象空間関係を決定することと、対象空間関係およびセンサ空間関係を用いて、対象に対する、少なくとも１つの容量分析センサのセンサ対対象空間関係を決定することと、これらのステップを繰り返すことと、センサ対対象空間関係を用いて容量分析センサおよび対象の少なくとも１つにおける変位を追跡することと、が含まれる。
【選択図】図２

Description

関連出願の相互参照
本出願は、出願人により２０１０年５月４日に出願された米国仮特許出願第６１／３３１，０５８号の優先権を主張し、その明細書を本明細書において参照により援用する。

本説明は、概して、容量分析センサを用いた対象検査用の定量的非破壊評価および検査に関する。

非破壊検査（ＮＤＴ）および定量的非破壊評価（ＮＤＥ）は、特に、対象検査用に特に開発された新しい検出システムおよび手順において過去２０年に著しく発展した。防衛および原子力産業は、ＮＤＴおよびＮＤＥの出現において大きな役割を果たした。自動車産業で見られるような製品開発における国際競争の増加もまた、重要な役割を果たしてきた。同時に、道路、橋、鉄道、または発電所などの老朽化するインフラストラクチャが、測定および監視における一連の新たな問題となっている。

表面下またはより一般的には容量測定のために、測定システムが改善され、かつ新しいシステムが開発された。これらのシステムは、特徴または欠陥の内部容量測定用の様式の例である、Ｘ線、赤外線サーモグラフィ、渦電流、および超音波などの様々なセンサ様式を有する。さらに、３次元非接触レンジスキャナもまた、過去数十年にわたって開発されてきた。上記タイプのレンジスキャナによって、対象の外面を検査して参照モデルとの対象の適合性を評価することもいくつかの欠陥を特徴付けることも可能になる。

より最近の進歩の中で、対象のセクション上でいくつかの測定のセットを同時に収集できる小型センサの開発が、非常に際立っている。全体的な測定値セットを共通座標系に自動で位置合わせするために、これらのセンサは、システムの位置および向きを提供するロボット機械アームまたは自動システムに実装された。精度の問題を解決した後でさえ、対象は、やはり、固定された産業または実験室環境内で検査されなければならない。産業の現在の問題の１つは、現場での対象検査に進むために、参照検査システムを携帯型にすることである。

携帯型超音波システムが、とりわけ石油およびガス、航空宇宙、ならびに発電などのいくつかの産業用に開発されてきた。例えば、石油およびガス産業において、パイプ、溶接部、パイプライン、地上貯蔵タンク、および他の多くの対象の検査が、系統的に適用される。これらの対象は、典型的には、それらの表面材料の厚さなどの様々な特徴を検出するために、ＮＤＥに委ねられる。典型的には、超音波トランスデューサ（プローブ）が、診断マシンに接続され、かつ検査されている対象上を通過する。例えば、腐食パイプの検査は、対象上の多数のセンサ位置で、いくつかの厚さ測定値を収集することを必要とする。

これらの携帯型超音波システムに関して取り組まなければならない第１の問題は、異なるセンサ位置で収集された測定値を共通座標系において統合することである。統合エンコーダを超音波センサ上に実装したホイールによって、短距離にわたる相対変位を測定することが可能になる。かかる装置を用いれば、パイプの表面に沿った厚さ測定値を収集し場所を特定することが可能である。このタイプのシステムは、単に軸に沿って相対変位を測定するだけであり、対象とホイールとの間の中断されない接触を課す。さらに、どんな滑りも、評価される変位に影響する。機械的装備を用いて２つの軸に沿った調査位置を得てラスタ走査を実行し、したがって対象表面上における測定値の２Ｄパラメータ化を実現することができる。スキャナを検査対象に固定することは、人間工学、多用途性、および操作性の点から問題を提示する。これらの制約は、エンコーダを備えた機械的アームを用いることによって回避することができる。この装置は、その末端に実装された装置と、その基礎に対して設定されたそれ自身の全体的基準との間で６自由度（６ＤＯＦ）を測定する。予め超音波センサの座標系と、アームの末端の座標系との間の空間関係を較正しなければならない。このタイプの位置決め装置によって、可動範囲上で超音波プローブを任意に移動させることが可能になる。さらに、このタイプの位置決め装置は、可搬型である。

これらの携帯型超音波システムの解像度および精度は、ほとんどの用途にとっては許容可能だが、一般に直径が２〜４ｍ未満の球状可動範囲の大きさであり、それは、機械的アームの長さによって課されることが制約としてある。範囲を拡張するために、リープフロッギングを適用することができる。アームの末端に機械的接触プローブを用いると、機械的アームの次の位置から測定可能（観察可能）な一時的でローカルな対象の座標系を定義するために、コーナーまたは球などの物理的特徴を調査しなければならない。接触プローブを用いたこれらの測定を完了した後で、次に、機械的アームを、対象の新しいセクションに到達できるようにするアームの新しい位置に移動し、次にその新しい位置にアームを据える。次のステップにおいて、新しい位置から、再び同じ物理的特徴を調査し、ローカル座標系を定義するこれらの特徴と、アームの基礎の新しい位置との間の空間関係を計算する。最後に、この新しい空間関係を定義する変換を、以前に調査された特徴およびアームの基礎の前の位置との間の前の変換と連鎖させれば、全ての測定されたデータを、一方の座標系からもう一方の座標系へと変換することが可能である。この操作は、全体的精度を低下させる可能性がある追加的な手動手順を課するので、リープフロッギングは、できるだけ最小限にするべきである。

さらに、機械的アームを用いることは、比較的厄介である。より大きな可動範囲に対して、位置追跡装置が、工業環境において使用可能であり、かつ改善された追跡装置は、６ＤＯＦを備えたセンサの位置および向きの両方を提供することが可能である。このタイプのシステム装置は高価であり、追跡する場合にビーム閉鎖に敏感である。さらに、測定対象は通常、固定され、ほとんど接近できない。クラッタ環境において床の上の高い位置に取り付けられたパイプは、接近するのが難しい。位置決め装置の位置に関する制約によって、求められる精度のレベルを考えれば不安定な高い構造物に装置を実装することが課される可能性がある。

したがって、数メートルに達し得る拡張可動範囲において６ＤＯＦを測定し、一方で位置決め装置の原点、測定対象、および容量分析センサ間の相対移動を考慮する必要性がある。位置決め装置と対象との間の相対位置が一定であると考え続けることはできない。

したがって、容量分析センサを位置決めすることに加えて、取り組まなければならない第２の問題は、外部対象の表面に対して、容量分析センサ測定値の基準を取得することである。共通座標系において全ての測定値を変換することが有利であるが、パイプ腐食分析などのいくつかの用途は、外面のジオメトリを基準として測定することを課する。現在、超音波センサの例を考えると、センサの所与の位置および向きに対して材料厚さを測定することができる。しかしながら、表面腐食が、外面と比較して内面により多く影響するのか、より正確にはどんな割合で影響するかを判断することができない。

正確な連続的基準を用いることと同じ問題が、例えば赤外線サーモグラフィなどの他の容量分析センサ様式に関して生じる。この後者の様式はまた、材料の容量分析の情報を、より低い解像度で提供することができる。Ｘ線は、容量分析用の別の様式である。

本発明の目的は、先行技術の少なくとも１つの欠点に取り組むことである。

本発明の１つの広範な態様によれば、対象の非破壊検査用の位置決め方法およびシステムが提供される。方法には、センサ基準ターゲットを有する少なくとも１つの容量分析センサを提供することと、センサ基準ターゲットの少なくともいくつかにおけるパターンのセンサモデルを提供することと、対象および対象の環境の少なくとも１つに対象基準ターゲットを設けることと、対象基準ターゲットの少なくともいくつかにおけるパターンの対象モデルを提供することと、少なくとも１台のカメラを含み、かつ少なくとも１つの画像を視野において捕捉する写真測量システムであって、少なくとも一部のセンサ基準ターゲットおよび対象基準ターゲットが画像上で明白である写真測量システムを提供することと、センサ空間関係を決定することと、対象空間関係を決定することと、対象空間関係およびセンサ空間関係を用い、対象に対して、少なくとも１つの容量分析センサのセンサ対対象空間関係を決定することと、これらのステップを繰り返すことと、センサ対対象空間関係を用いて容量分析センサおよび対象の少なくとも１つにおける変位を追跡することと、が含まれる。

本発明の別の広範な態様によれば、対象の非破壊検査用の位置決め方法であって、検査用の少なくとも１つの容量分析センサを提供することと、少なくとも１つの容量分析センサ上にセンサ基準ターゲットを提供することと、視野における画像を捕捉するための少なくとも１台のカメラを含む写真測量システムを提供することと、容量分析センサのセンサ基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンのセンサモデルを提供することと、センサモデルおよび画像を用いて、写真測量システムとセンサ基準ターゲットとの間のセンサ空間関係を、グローバル座標系において決定することと、写真測量システム、画像、およびパターンのセンサモデルを用いて、グローバル座標系において容量分析センサの変位を追跡することと、を含む位置決め方法が提供される。

本発明の別の広範な態様によれば、対象の非破壊検査用の位置決めシステムであって、検査用の少なくとも１つの容量分析センサと、少なくとも１つの容量分析センサ上に設けられたセンサ基準ターゲットと、視野における画像を捕捉するための少なくとも１台のカメラを含む写真測量システムと、容量分析センサのセンサ基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンのセンサモデルを取得するための位置追跡装置と、センサモデルを用いて、写真測量システムとセンサ基準ターゲットとの間のセンサ空間関係をグローバル座標系において決定することと、写真測量システムおよびパターンのセンサモデルを用いて、容量分析センサの変位をグローバル座標系において追跡することと、を含む位置決めシステムが提供される。

本発明の別の広範な態様によれば、対象の非破壊検査用の位置決め方法が提供される。方法には、検査用の少なくとも１つの容量分析センサであって、センサ基準ターゲットを有する容量分析センサを提供することと、容量分析センサのセンサ基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンのセンサモデルを提供することと、対象および対象の環境の少なくとも１つにおける対象基準ターゲットを提供することと、対象基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンの対象モデルを提供することと、視野における少なくとも１つの画像を捕捉するための少なくとも１台のカメラを含む写真測量システムを提供することと、写真測量システムを用いて、視野における画像を捕捉することであって、少なくとも一部のセンサ基準ターゲットおよび対象基準ターゲットが画像上で明白なことと、センサモデルおよび捕捉画像を用いて、写真測量システムとセンサ基準ターゲットとの間のセンサ空間関係を決定することと、対象モデルおよび捕捉画像を用いて、写真測量システムと対象基準ターゲットとの間の対象空間関係を決定することと、対象空間関係およびセンサ空間関係を用いて、対象に対する、少なくとも１つの容量分析センサのセンサ対対象空間関係を決定することと、捕捉、センサ対対象空間関係の決定、ならびにセンサ空間関係の決定および対象空間関係の決定の少なくとも１つを繰り返すことと、センサ対対象空間関係を用いて、容量分析センサおよび対象の少なくとも１つの変位を追跡することと、が含まれる。

一実施形態において、方法には、さらに、少なくとも１つの容量分析センサを用いて、対象に関する検査測定値を提供することと、センサ空間関係、対象空間関係、およびセンサ対対象空間関係の少なくとも１つを用い、検査測定値を参照し、かつ共通座標系において、参照検査データを生成することと、が含まれる。

一実施形態において、対象モデルの提供およびセンサモデルの提供の少なくとも１つには、写真測量システムを用いて画像を捕捉する間に、対象およびセンサモデルのそれぞれ１つを構築することが含まれる。

一実施形態において、方法には、さらに、追加センサツールを提供することと、追加センサツールを用いてセンサ情報を取得することと、対象に対して追加センサツールを参照することと、が含まれる。

一実施形態において、対象に対して追加センサツールを参照することには、追加センサツール用の独立した位置決めシステムを用いることと、対象基準ターゲットを用いることと、が含まれる。

一実施形態において、追加センサツールは、ツール基準ターゲットを有し、方法には、さらに、追加センサツールのツール基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンのツールモデルを提供することと、ツールモデルを用いて、写真測量システムとツール基準ターゲットとの間のツール空間関係を決定することと、ツール空間関係、ならびにセンサ対対象空間関係および対象空間関係の少なくとも１つを用い、対象に対して追加センサツールのツール対対象空間関係を決定することと、捕捉、ツール空間関係の決定、およびツール対対象空間関係の決定を繰り返すことと、ツール対対象空間関係を用いて、追加センサツールの変位を追跡することと、が含まれる。

一実施形態において、方法には、さらに、容量分析センサによって取得された検査測定値を用いて、対象の内面モデルを構築することが含まれる。

一実施形態において、検査測定値は、厚さデータである。

一実施形態において、方法には、さらに、対象の外面のＣＡＤモデルを提供することと、ＣＡＤモデルおよびセンサ対対象空間関係を用いて、容量分析センサによって取得された検査測定値を共通座標系に整列させることと、が含まれる。

一実施形態において、方法には、さらに、対象の外面のＣＡＤモデルを提供することと、追加センサツールを用いて、対象の外面の特徴に関する情報を取得することと、ＣＡＤモデル、特徴に関する情報、およびセンサ対対象空間関係を用いて、容量分析センサによって取得された検査測定値を共通座標系に整列させることと、が含まれる。

一実施形態において、方法には、さらに、ＣＡＤモデルを参照検査データと比較して、対象の外面における異常を識別することが含まれる。

一実施形態において、方法には、さらに、写真測量システムによる基準ターゲットの認識をオペレータの確認により認定することを要求することが含まれる。

一実施形態において、方法には、さらに、参照検査測定値を用いて、対象の検査用の検査報告書を提供することが含まれる。

一実施形態において、変位は、自由な動きによって引き起こされる。

一実施形態において、変位は、環境の振動によって引き起こされる。

一実施形態において、写真測量システムは、別の視野内の対象を観察するために移動され、画像を捕捉するステップ、センサ空間関係を決定するステップ、対象空間関係を決定するステップ、センサ対対象関係を決定するステップが繰り返される。

本発明の別の広範な態様によれば、対象の非破壊検査用の位置決めシステムが提供される。システムには、検査用の少なくとも１つの容量分析センサであって、センサ基準ターゲットを有し、かつ変位されるように適合された容量分析センサと、対象および対象の環境の少なくとも１つに設けられた対象基準ターゲットと、視野における少なくとも１つの画像を捕捉するための少なくとも１台のカメラを含む写真測量システムであって、少なくとも一部のセンサ基準ターゲットおよび対象基準ターゲットが画像上で明白である写真測量システムと、容量分析センサのセンサ基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンのセンサモデルを取得するための位置追跡装置と、対象基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンの対象モデルを取得することと、対象モデルパターンおよび捕捉画像を用いて、写真測量システムと対象基準ターゲットとの間の対象空間関係を決定することと、センサモデルおよび捕捉画像を用いて、写真測量システムとセンサ基準ターゲットとの間のセンサ空間関係を決定することと、対象空間関係およびセンサ空間関係を用い、対象に対して少なくとも１つの容量分析センサのセンサ対対象空間関係を決定することと、センサ対対象空間関係を用いて、容量分析センサの変位を追跡することと、が含まれる。

一実施形態において、容量分析センサは、対象に関する検査測定値を提供し、位置追跡装置は、さらに、センサ空間関係、対象空間関係、およびセンサ対対象空間関係の少なくとも１つを用いて、検査測定値を参照し、かつ参照検査データを生成するためのものである。

一実施形態において、システムには、さらに、写真測量システムを用いて、センサモデルおよび対象モデルの少なくとも１つを構築するためのモデルビルダが含まれる。

一実施形態において、システムには、さらに、センサ情報を取得するための追加センサツールが含まれる。

一実施形態において、追加センサツールは、変位されるように適合され、追加センサツールは、ツール基準ターゲットを有し、位置追跡装置は、さらに、写真測量システム、および追加センサツール上のツール基準ターゲットにおけるパターンのツールモデルを用いて、追加センサツールの変位を追跡するためのものである。

一実施形態において、追加センサツールは、３Ｄレンジスキャナおよび接触プローブの少なくとも１つである。

一実施形態において、基準ターゲットは、符号化された基準ターゲットおよび逆反射ターゲットの少なくとも１つである。

一実施形態において、システムには、さらに、写真測量システムによるターゲットの認識をオペレータの確認により認定することを要求するためのオペレータインタフェースが含まれる。

一実施形態において、システムには、さらに、ＣＡＤインターフェースであって、対象の外面のＣＡＤモデルを受信し、かつＣＡＤモデルを参照検査データと比較してモデルを整列させるＣＡＤインターフェースが含まれる。

一実施形態において、システムには、さらに、参照検査測定値を用いて、対象の検査用の検査報告書を提供するための報告書作成プログラムが含まれる。

一実施形態において、写真測量システムは、それぞれ光源を備えた２台のカメラであって、各光源が、カメラの視線と同軸の方向において視野に光を供給する２台のカメラを有する。

一実施形態において、容量分析センサは、厚さセンサ、超音波プローブ、赤外線センサ、およびＸ線センサの少なくとも１つである。

本明細書において、用語「容量分析センサ」は、Ｘ線、赤外線サーモグラフィ、超音波、渦電流などの様々な様式を含む、容量の非破壊検査用に用いられる非破壊検査センサまたは非破壊評価センサを意味するように意図されている。

本明細書において、用語「センサツール」または「追加センサツール」は、容量分析センサ、接触プローブ、３Ｄレンジスキャナなどのアクティブまたはインアクティブである異なるタイプのツールを含むように意図されている。

このように本発明の性質を一般的に説明したが、本発明の好ましい実施形態を実例として示す、添付の図面をここで参照する。

図面の全体を通して、同様の特徴は、同様の参照数字によって識別される。

対象の外面および内面間の厚さを測定する超音波プローブの先行技術の図を示す。 本発明による、３次元検査用の装置を含む作業環境の構成設定を示す。 本発明による、対象上の３次元基準特徴を示す。 本発明による、測定対象を示す。 本発明による、診断検査用のウィンドウディスプレイの例を示す。 本発明による、対象検査用の方法におけるステップの流れ図である。 本発明による、自動リープフロッギング用の方法におけるステップの流れ図である。

超音波検査は、非常に有用で汎用性のあるＮＤＴまたはＮＤＥ方法である。超音波検査のいくつかの利点には、表面および表面下両方の不連続性に対するその感度、材料におけるその優れた浸透の深さ、およびパルスエコー法を用いる場合における片面アクセスだけの要求が含まれる。図１を参照すると、対象の厚さを測定している先行技術の超音波プローブが、一般的に２００で示されている。この超音波プローブは、容量分析センサの例である。それは、検査測定値を生成する。検査対象の長手方向断面が、示されている。かかる対象は、腐食（外部もしくは内部）または内部フローゆえのパイプの厚さ異常を検査される金属性パイプとすることが可能である。図において、センサヘッドは２０２で示され、診断マシンは２１６で示されている。パイプ断面が２０６で示されている一方で、パイプの外面は２１２で示され、その内面は２１４で示されている。

センサトランスデューサと対象との間の接触媒質２０４は、典型的には水もしくはゲル、またはセンサ２０２と測定対象との間の信号伝送を改善する任意の物質である。超音波プローブの場合に、１つまたはいくつかの信号が、プローブから発せられ、接触媒質および対象の材料を通して伝送され、その後センサプローブへ逆に反射される。この反射（またはパルスエコー）モードにおいて、トランスデューサは、「音」が装置へ逆に反射されるように、パルス波の送信および受信の両方を実行する。反射された超音波は、対象の後壁などの境界面または対象内の欠陥から来る。検出された反射は、検査測定値を構成する。測定された距離は、放射と受信との間の遅延を計算した後で取得することができる。

材料セクションの厚さを測定している間に、典型的には２つの主な遅延反射がある。材料の内部の欠陥もまた反射を生成する可能性があることは注目に値する。最後に、材料の厚さは、２０８および２１０でそれぞれ示した２つの計算された距離ｄ１およびｄ２間の差を計算した後で取得される。グローバル基準座標系中のセンサの位置を与えられると、このグローバル座標系に対象の材料の厚さεを蓄積することが可能である。

超音波プローブは、何十もの要素のフェイズドアレイにいくつかの測定要素を含んでもよい。厚さ測定値を共通グローバル座標系に統合することは、容量分析センサの座標系と、位置決め装置の座標系、すなわち装置の外部座標系における測定された位置および向きとの間の厳密な空間関係の計算を課する。記載された事例において、これは、周知のジオメトリの基準対象を用いて測定および計算することができる。その目的のために、３つの直交フェースを備えた立方体を用いることができる。次に、３つの直交フェースそれぞれの測定値を収集し、同時に位置決め装置を用いてセンサの位置を記録する。３つの直交平面フェースのそれぞれ対して、パラメータＡ_ｉ＝（ａ_ｉ１、ａ_ｉ２、ａ_ｉ３、ａ_ｉ４）と共に４×４変換行列τ_２の６つのパラメータ（ｘ、ｙ、ｚ、θ、Φ、ω）を、次の目的関数の最小二乗最小化後に取得することができる。

この式において、ｘ_ｉｊは、ｉ番目の平面セクションにおいて収集されたｊ番目の測定値である。この測定値は、４Ｄ同次座標点である。両方の行列τ_１およびτ_２は、同次座標における剛体変換を示す。行列τ_１は、位置決め装置によって提供される剛体変換に対応する。これらの２つの行列は、次の形式である。

この式で、左上３×３部分行列は正規直交（回転行列）であり、上部３×１ベクトルは変換ベクトルである。

容量分析センサが動いている間に測定値を収集することを期待する場合には、さらに、位置決め装置を容量分析センサと同期させなければならない。これは、典型的には位置決め装置からトリガ入力信号を用いて達成されるが、しかし信号は、外部のものであることも、容量分析センサから来るもできる。

このアプローチは、グローバル座標系が対象に関して厳密である限り、有効である。それは、多くの状況において、保証するのが困難な可能性がある。制御されていない対象の動き、またはその反対のこと、すなわち、グローバル座標系においてセンサの姿勢を測定する装置が、それ自体、振動などの運動下にあることに関連する状況がある。要求される精度は、典型的には１ｍｍよりもよい。

図２は、この問題に取り組むための、１００に示す提案される位置決めシステムを示す。位置決め方法において、基準ターゲット１０２は、対象１０４に、および／または１０３で示すような周囲環境に貼付される。これらは、対象基準ターゲットである。これらのターゲットの３Ｄ位置のモデルが、当業者に周知の写真測量法を用いて事前にか、またはオンラインで構築される。これは、対象基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンの対象モデルと呼ばれる。図２において１１８で示す写真測量システムは、２台のカメラ１１４で構成され、各カメラには、ターゲットを照明するために用いられるリングライト１１６が含まれる。これらのターゲットは、写真測量システムによって、その視野内で捕捉画像におけるシャープな信号を提供するために、逆反射とすることができる。

１台だけのカメラを備えた写真測量システムもまた用いることができる。さらに、リングライトは、写真測量システムによって用いられる必要はない。確かに、リングライトは、ターゲットが逆反射である場合に有用である。ターゲットがＬＥＤであるか、またはターゲットが対照をなす材料で作製された場合に、写真測量システムは、カメラによる画像捕捉のときに、リングライトを使用せずに、画像におけるターゲットの位置を特定することが可能である。逆反射ターゲットと組み合わせてリングライトが用いられる場合に、リングライトが、完全に円であり、かつカメラを囲む必要がないことが容易にわかる。リングライトは、そのカメラの視線とほぼ同軸方向に光を向けるＬＥＤの構成とすることができる。

同様に図２に示されているのは、本方法に関係する３つの座標系である。第１の座標系は、写真測量法に基づいて位置決めシステムの原点に示されたＲ_ｐ１１２である。１０６の第２の座標系Ｒ_ｏは、対象の座標系を表す。最後に、Ｒ_ｔ１０８は、超音波センサなどの容量分析センサ１１０に関連する。これら全ての座標系間の６ＤＯＦ空間関係−図２に示されたＴ_ｐｏおよびＴ_ｐｔ−は、連続的に監視することができる。この構成が、システムおよび対象間の空間関係の連続表現を維持できることは再び注目に値する。対象空間関係は、対象と写真測量システムとの間の空間関係である。図２における図示の状況において、この空間関係は、４×４行列として表された場合に、２つの空間関係Ｔ_ｐｏ ^−１およびＴ_ｐｔを乗じた後で取得される。

対象、システムおよび別の構造（固定または非固定）間の独立した動きを考慮することが有用な場合に、追加座標系を維持できることが明らかである。図において、例えば、追加座標系は、対象を取り囲む環境に貼付された基準ターゲットに貼付することが可能である。検査対象を取り囲む環境は、別の対象、壁等とすることができる。基準ターゲットが、対象の周囲環境に貼付された場合に、システムはまた、その環境を追跡することができる。

センサ対対象空間関係は、容量分析センサと対象との間の関係を追跡するように決定することができる。対象空間関係およびセンサ空間関係は、センサ対対象空間関係を決定するために用いられる。

やはり図２において、基準ターゲットセットが、容量分析センサ１１０に貼付される。これらは、センサ基準ターゲットである。センサ基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンのセンサモデルが提供される。このパターンは、３Ｄ位置セットＴとして予めモデル化され、このセットは、任意選択的に、各ターゲットに対する法線ベクトルで増強される。この予め学習されたモデル構成は、少なくとも１台のカメラを用い、位置決めシステム１１８によって認識することができる。したがって、１１８における位置決めシステムは、容量分析センサおよび対象を、独立して同時に認識および追跡することができる。写真測量システムとセンサ基準ターゲットとの間のセンサ空間関係が取得される。

対象またはセンサツール上のいずれかで符号化されたターゲットを用いることも可能である。次に、それらの認識および区別が単純化される。システム１１８が、１台を超えるカメラで構成される場合に、それらは、同期される。電子シャッタは、短い露光期間内に、典型的には２ミリ秒未満で画像を捕捉するように設定される。したがって、システムの全てのコンポーネントであって、それらの座標系によって３Ｄ空間で表されるコンポーネントは、各フレームにおいて相対的に位置付けられる。したがって、それらを固定しておくことは課されない。

提案されるシステムの別の利点は、先行技術の手動手順を必要とせずに、リープフロッギング（ｌｅａｐｆｒｏｇｇｉｎｇ）を適用できる可能性である。カメラを備えたシステムは、異なる観点からシーンを観察するために移動させることができる。次に、システムは、前の観点から見えるターゲットの一部が、新しい向きの観点からやはり見える限り、対象に対するシステムの位置を自動的に再計算する。これは、基準ターゲットのパターンが認識されているので、どんな介入もなしに、システムによって本来的に実行される。

ターゲットによってカバーされるセクションを拡張するために、リープフロッギングの改善も可能である。予め写真測量法を用いて、対象上の全ターゲットセットをモデル化するか、または先行技術の方法を用いて、ターゲットモデルをオンラインで増強することが可能である。図７は、この改善されたリープフロッギング手順におけるいくつかのステップの流れ図７００である。システムは、最初に、写真測量位置決め装置の座標系７０２に可視ターゲット位置のセットＴ７０４を集約する。この可視ターゲットセットは、対象基準ターゲットおよびセンサ基準ターゲットの全体セットの一部、すなわち画像上で明らかなターゲットだけとすることができる。次に、システムは、対象ターゲットパターンを含む、７０８におけるモデル化されたパターンのセットＰを７０６で認識し、かつ対象の座標系と写真測量位置決め装置との間の空間関係の７１０におけるパラメータτ_４と同様に、新しい可視ターゲットセットＴ’７１２を出力として生成する。新しく観察された空間関係から、新しい可視ターゲットセット７１２は、７１４において初期の対象座標系に変換され、その後、７１６に示す新しい可視ターゲットの変換されたセットＴ’_ｔを生成する。最後に、ターゲットモデルは、新しい変換された可視ターゲットで増強され、したがって、対象の座標系で、７２０における増強されたターゲットセットＴ_＋を生成する。

この時点で、いくつかの位置から対象の表面厚さを検査し、同じ座標系内でこれらの測定値を変換することが可能である。単一の座標系に空間関係を有するので、同じ近隣内で収集された測定値を平均することによってノイズをフィルタリングすることも可能である。

センサ空間関係、対象空間関係、および／またはセンサ対対象空間関係を用いれば、容量分析センサによって取得された検査測定値は、共通座標系で参照し、参照検査データになることができる。

内部および外部異常間を区別するために、以下の方法が提案される。図４において、パイプの長手方向の断面が、４００で示されている。理想的なパイプモデルが、４０２において点線で示されている。外面が４０６で示され、内面が４０４で示されている。異常が、例えば腐食による場合に、変質された表面が内側か外側かを識別することが有利である。この場合に、対象に貼付された基準ターゲットは、十分ではない可能性がある。外面のモデルを提供する３Ｄレンジスキャナなどの追加センサツールも、本システムに設けることができる。このタイプのセンサツール用にいくつかの原理が存在するが、用いられる１つの一般的原理は、光学三角測量である。例えば、スキャナは、構造化光（レーザまたは非コヒーレント光）を用いて表面を照明し、カメラなどの少なくとも１つの光センサは、反射光を収集し、かつカメラおよび構造化光プロジェクタの幾何学構成を示すルックアップテーブルにおける符号化された較正パラメータまたは非明示的モデルを用い、三角測量によって３Ｄ点セットを計算する。３Ｄ点セットは、センサ情報と呼ばれる。これらのレンジスキャナは、それらに貼付されたローカル座標系で３Ｄ点セットを提供する。

較正手順を用いれば、基準ターゲットをスキャナに貼付することができる。したがって、それもまた、図２において１１８で示す写真測量位置決めシステムによって追跡することができる。追加センサツールに貼付されたツール基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンのツールモデルを用いれば、写真測量システムとツール基準ターゲットとの間のツール空間関係を決定することができる。３Ｄ点セットは、この場合には位置決め装置に貼付され、かつ本明細書において１１２で示されている同じグローバル座標系にマッピングすることができる。３Ｄ点セットから対象の連続表面モデルを再構成することが、さらに可能である。最後に、表面モデルを対象の座標系に変換するために、位置決め装置の座標系と対象の座標系との間の空間関係を利用することができる。この場合に、対象の座標系は、真の固定されたグローバルまたは共通座標系のままである。ツール対対象空間関係は、ツール空間関係、ならびにセンサ対対象空間関係および／または対象空間関係から取得される。

対象の外面のモデルは、同じグローバル座標系内に記憶された方向に沿った厚さ測定値セットと共に取得される。外面モデルＳ_ｅ（ｕ，ｖ）＝｛ｘ，ｙ，ｚ｝から、厚さ測定値は、図４において４０８で示す内面Ｓ_ｉ上の点を取得する前に、最初に、表面点に追加されるベクトルＶに変換される。したがって、内面のプロファイルを回復することが可能である。典型的には、超音波を用いると、この内面モデルの精度は、外面モデル用に達する精度より小さい。したがって、外面モデルに貼付された厚さ測定値を提供するか、または同じ座標系における整列を意味する、位置合わせされた内部および外部の両方の表面モデルを提供するかは、任意選択的である。

表面検査を完了するために、外面モデルは、対象の外面のコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）モデルを用いて位置合わせれる。この外面モデルが滑らかであるか、または直線セクションを含む場合に、整列の質は非常に信頼できる。その位置合わせは、ＣＡＤモデルと走査される表面との間に幾何学的変換の６ＤＯＦを制約するために、図４において４１０で示すフランジなどの特徴の走査を必要とする可能性がある。いくつかの状況で、対象上のドリル穴または幾何学的エンティティなどの物理的特徴は、対象上の明示的な基準として用いられる。例が、図３に示す図面３００において３０２、３０４および３０８で示されている。この図において、対象は、３０６で示されている。これらの特定の特徴は、３Ｄ光学表面スキャナ、すなわちレンジスキャナよりも、接触プローブを用いてよりよく測定可能である。接触プローブは、別のタイプの追加センサツールである。フランジのような前者のタイプの特徴を、接触プローブを用いて測定することも可能である。接触プローブは、プローブのローカル座標系で参照される固体の小さな球から基本的に構成される。図２において１１８で示す位置決めシステムを用いれば、基準ターゲット（符号化または非符号化）のパターンは、測定球が実装される剛性部に単に取り付けられる。このプローブはまた、システムによって位置決めされる。最後に、内部および外部両方のローカルな異常が定量化される検査報告書を提供することができる。腐食分析の場合に、内部腐食が、外部腐食から分離される。

かかる部分的な診断の一例が、図５において５００で示されている。生成された参照対象検査データが示されている。ディスプレイの右側に数値的に示された検査データは、対象上の特定位置に検査データを相関させるために、矢印および文字を用いて対象のセクションに位置付けられる。

位置決めシステムによって、１、２、３つ、またはより多くのセンサツールを用いることが可能になる。例えば、容量分析センサは、３Ｄレンジスキャナおよび接触プローブと共にシームレスに用いられる厚さセンサとすることができる。ユーザインターフェースを介して、ユーザは、センサツールが追加または変更された場合を示すことができる。別のオプションのアプローチは、センサツールにおける基準ターゲットの位置用の特定のパターンが用いられる場合に、写真測量の位置決めシステムに、符号化または非符号化基準ターゲットに基づいてセンサツールを認識させることである。

図６は、検査方法６００の主なステップを示す。基準ターゲットのモデルを取得し、かつ空間関係を決定するための位置決めシステムおよび方法の一部として、位置追跡装置が用いられる。この位置追跡装置は、写真測量システムの一部として、または独立して設けることができる。それは、位置決めシステムおよび方法用の必要なデータを取得するために、写真測量システムおよび容量分析センサと通信する、ハードウェアおよびソフトウエアコンポーネントの組み合わせで作製された処理装置とすることができる。それは、システムの他のコンポーネント、例えば、写真測量システムを用いてセンサ、対象、またはツールモデルを構築するモデルビルダと組み合わせて、図６のステップを実行するように適合される。

６０６における可視ターゲット位置セットＴが、写真測量位置決め装置の座標系６０２に集約される。いくつかのセンサツールに貼付された、以前に観察された対象ターゲットおよびパターンで構成されモデル化されたターゲットパターンセットＰが、６０８で提供される。次に、システムは、これらのパターン６０４を認識し、かつ位置決め装置と、容量分析センサのそれぞれ（１を超えた場合）との間の空間関係のパラメータτ_１を６１０で生成する。この場合に、グローバル座標系は、位置決め装置に貼付される。任意選択的に、位置決め装置および／または対象間の空間関係の、６１２におけるパラメータτ_４、ならびに位置決め装置および表面レンジスキャナ間の空間関係の、６１４におけるパラメータτ_３も提供される。

やはり図６を参照すると、共に６２０で示された容量分析センサセットＭおよび３Ｄの対応位置セットＸが、６１６で集約され、その後、これらの位置Ｘを、６１８で、位置決め装置によって観察される外部座標系に変換する。外部座標系は、その内部座標系に対立するものとして位置決め装置によって観察可能である。これら２つの座標系間の剛体変換の、６２２におけるパラメータτ_２が、較正後に取得される。この操作後に、容量分析センサセットは、容量分析センサの外部座標系における位置にマッピングされ、６２６におけるＭ、Ｘ_ｔに至る。次に、位置決め装置によって提供されるパラメータτ_１を用いて、位置Ｘ_ｔは、６２４において、位置決め装置に対応するグローバル座標系に変換される。結果としての位置が、６３０に示されている。６３２に示すこれらの同じ測定値および位置は、最終検査用の入力として直接用いることができる。対象に貼付されたターゲットに貼付された座標系が測定される場合に、位置Ｘ_ｔはパラメータτ_４を用いて、６２８で対象の座標系にさらに変換でき、したがって、対象の座標系において６３４で位置セットＸ_ｏに至る。６２４および６２８におけるこれらの２つのステップを単一ステップに結合できることが明らかである。

同じ図において、検査報告書が、６３６で提供される。この報告書は、容量分析センサ測定値を少なくとも単一座標系内に蓄積することも、任意選択的に、これらの測定値を、６４２で示され、かつ６４４でＣとして転送させる入力ＣＡＤモデルと比較することもできる。入力ＣＡＤモデルは、接触プローブで取得することも、３Ｄ表面レンジスキャナを用いて測定することも、６６０で示された表面モデルＳから抽出された特徴の測定値に基づいて整列させることもできる。パイプ検査などのいくつかの用途において、ＣＡＤモデルは、検査されるセクションに空間基準を提供するためにのみ使用することができる。実際、位置決め用の特徴が存在するが、腐食したパイプセクションのローカルな厚さを評価することにのみ関心を寄せているうちに、理想的な形状が変形する可能性がある。表面モデルは、連続的にすることができ、または点群として提供することができる。興味深いことに、３Ｄレンジスキャナは、６４６で対象の外面からレンジ測定値を収集し、次に、６４８に示す測定された表面点Ｚを、位置決め装置によって観察されたレンジスキャナの外部座標系に６５０で変換する。そうするために、３Ｄレンジスキャナの内部座標系と、位置決め装置によって観察可能な３Ｄレンジスキャナの外部座標系との間の剛体変換のパラメータが利用される。６５１におけるこれらのパラメータτ_５は、予め較正される。次に、６５２における変換された３Ｄ表面点Ｚ_ｓは、位置決め装置と３Ｄレンジスキャナの外部座標系との間の剛体変換の、６１４におけるパラメータτ_３を用いて、６５４で対象の座標系に変換される。結果としての点セットＺ_ｏは、３Ｄ表面モデルＳを６５８で構築するために入力として用いられる。これは、好ましい実施形態のシナリオであるが、３Ｄレンジスキャナが、位置決めターゲット、または３Ｄ点セットを単一の座標系に蓄積するための任意の他の利用可能な手段を利用することができ、次に、これらの点を、終わりにおいてのみ、位置決め装置によって決定された対象の座標系にマッピング可能であることは明らかである。このシナリオにおいて、３Ｄレンジスキャナは、位置決め装置によって連続的に追跡される必要はない。

図７において７００で示す改善されたリープフロッギングは、いかなる手動の介入もなしに位置決め装置を変位できるようにすることによって、図６におけるブロック６０２を改善する。リープフロッギング技術はまた、対象、容量分析センサ、または写真測量システムのいかなる自由な動きも補償することができる。かかる自由な動きは、例えば振動によって引き起こされる可能性がある。７０２において位置決め装置の座標系に可視ターゲット位置を集約した後で、７０４におけるターゲット位置セットＴは、７０６において対象パターンを認識するための入力として提供される。そうするために、前のフレームで見られた対象用と同様に、センサツール用のターゲットパターンのそれぞれにおけるモデルＰ７０８が入力される。対象のパターンと位置決め装置との間の剛体変換の、７１０および６１２におけるパラメータτ_４と共に、７１２における新しく観察されたターゲットセットＴ’が計算される。次に、セットＴ’は、７１４において初期の対象座標系に変換され、したがって、７１６における変換されたターゲット位置Ｔ’_ｔに至ることができる。最後に、初期のターゲットモデルは、７１８においてＴ_＋７２０、すなわち増強された対象ターゲットモデルに増強される。

厚さの測定は、表面モデルおよび最終的には対象の特徴と位置合わせして測定できるただ１つの特性にすぎない。他のタイプの測定が、同じ方法を用いて、対象の表面または特徴と位置合わせして検査可能であることが明らかである。実際に、この方法は、容量分析センサが写真測量の位置決めシステムによって位置決めできる場合に、当然他のタイプの測定に拡張される。例えば、ターゲットを実装された赤外線センサを用い、かつ刺激後の内部温度プロファイルに基づき、欠陥に対して対象の内部容量を検査することができる。このタイプの検査は、通常、複合材料に適用される。例えば、複合部品の内部構造の検査は、積層欠陥の検出のために翼断面を検査しなければならない航空産業における慣例である。本明細書に示す方法によって、対象の全体にわたる完全な測定値セット、または任意選択的に、小さな対象さらにまたは大きな対象の外面を有する小さくてまばらなローカルサンプルを正確に位置合わせすることが可能になる。

Ｘ線は、システムにおいてセンサツールとして用いられると同時に、容量特性を測定するために用いることができる様式の別の例である。

したがって、表面腐食が、外面と比較して内面に一層影響するかどうか、およびより正確にはどんな比率で影響するかどうかを判定することが可能である。実際に、同じ座標系内で、現在の状態における外面の連続モデル、ならびにセンサの異なる位置および向きにおいて、表面にわたって収集された厚さ測定値を測定し組み合わせて、腐食状態を判定することができる。

したがって、定量的ＮＤＥ分析を向上させる明確な利点になる基準として外面の高密度で正確なモデルを追加することが可能である。完全な分析は、あまりにも多くの妥協を伴う単一の多目的装置の代わりに、いくつかの装置を用いて実行することができる。したがって、その解決法は、同じグローバル座標系内で、外面ジオメトリを含む全てのタイプの測定値を集約変換する単純な方法を提供することができる。

別個のデータ信号接続部を介して互いに通信する別個のコンポーネントのグループとしてブロック図には示されているが、本実施形態は、ハードウェアおよびソフトウエアコンポーネントの組み合わせによって提供でき、いくつかのコンポーネントが、ハードウェアまたはソフトウェアシステムの所与の機能または動作によって実現され、かつ図示のデータ経路の多くが、コンピュータアプリケーションもしくはオペレーティングシステム内のデータ通信によって実現されるか、または任意の適切な周知もしくは将来開発される有線および／もしくは無線方法および装置を用いて通信すべく接続できることが当業者には明らかであろう。センサ、プロセッサ、および他の装置は、同じ場所にあることも、または互いの１つまたは複数から遠隔に位置することもできる。したがって、図示の構造は、例示的な実施形態を教示する効率のために提供されている。

多数の修正が生じるであろうことが当業者には明らかであろう。したがって、上記の説明および添付の図面は、限定の意味ではなく本発明の実例として理解されるべきである。さらに、概して本発明の原理に従い、本発明が係わる当該技術分野の周知のまたは慣習的なプラクティスの内にあり、本明細書に記載の本質的な特徴に適用することができ、添付の特許請求の範囲に従う、本発明の任意の変形形態、使用形態、または適用形態を含むよう意図されていることは明らかである。

１００ 位置決めシステム
１０２ 基準ターゲット
１０３ 周囲環境
１０４ 対象
１１０ 容量分析センサ
１１４ カメラ
１１６ リングライト

Claims (15)

1. 対象の非破壊検査用の位置決め方法であって、
   前記検査用の少なくとも１つの容量分析センサであって、センサ基準ターゲットを有する容量分析センサを提供することと、
   前記容量分析センサ上の前記センサ基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンのセンサモデルを提供することと、
   前記対象および前記対象の環境の少なくとも１つに対象基準ターゲットを設けることと、
   前記対象基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンの対象モデルを提供することと、
   視野における少なくとも１つの画像を捕捉するための少なくとも１台のカメラを含む写真測量システムを提供することと、
   前記写真測量システムを用いて前記視野における画像を捕捉することであって、少なくとも一部の前記センサ基準ターゲットおよび前記対象基準ターゲットが前記画像上で明白であることと、
   前記センサモデルおよび前記捕捉画像を用いて、前記写真測量システムと前記センサ基準ターゲットとの間のセンサ空間関係を決定することと、
   前記対象モデルおよび前記捕捉画像を用いて、前記写真測量システムと前記対象基準ターゲットとの間の対象空間関係を決定することと、
   前記対象空間関係および前記センサ空間関係を用いて、前記対象に対する、前記少なくとも１つの容量分析センサのセンサ対対象空間関係を決定することと、
   前記捕捉、前記センサ対対象空間関係の前記決定、ならびに前記センサ空間関係の前記決定および前記対象空間関係の前記決定の少なくとも１つを繰り返すことと、
   前記センサ対対象空間関係を用いて、前記容量分析センサおよび前記対象の前記少なくとも１つにおける変位を追跡することと、
   を含む方法。
2. 前記少なくとも１つの容量分析センサを用いて、前記対象に関する検査測定値を提供することと、前記センサ空間関係、前記対象空間関係、および前記センサ対対象空間関係の少なくとも１つを用いて、前記検査測定値を参照し、かつ共通座標系において参照検査データを生成することと、をさらに含む、請求項１に記載の位置決め方法。
3. 前記対象モデルの前記提供および前記センサモデルの提供の少なくとも１つが、前記写真測量システムを用いた前記画像の前記捕捉中に、前記対象およびセンサモデルのそれぞれ１つを構築することを含む、請求項１に記載の位置決め方法。
4. 追加センサツールを提供することと、
   前記追加センサツールを用いてセンサ情報を取得することと、
   前記対象に対して前記追加センサツールを参照することと、
   をさらに含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の位置決め方法。
5. 前記対象に対する前記追加センサツールの前記参照が、前記追加センサツール用に独立した位置決めシステムを用いることと、前記対象基準ターゲットを用いることと、を含む、請求項４に記載の位置決め方法。
6. 前記追加センサツールが、ツール基準ターゲットを有し、
   前記追加センサツールの前記ツール基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンのツールモデルを提供することと、
   前記ツールモデルを用いて、前記写真測量システムと前記ツール基準ターゲットとの間のツール空間関係を決定することと、
   前記ツール空間関係、ならびに前記センサ対対象空間関係および前記対象空間関係の少なくとも１つを用い、前記対象に対して前記追加センサツールのツール対対象空間関係を決定することと、
   前記捕捉、前記ツール空間関係の前記決定、および前記ツール対対象空間関係の前記決定の少なくとも１つを繰り返すことと、
   前記ツール対対象空間関係を用いて前記追加センサツールの変位を追跡することと、
   をさらに含む、請求項４または５に記載の位置決め方法。
7. 前記容量分析センサによって取得された前記検査測定値を用いて、前記対象の内面モデルを構築することをさらに含む、請求項２に記載の位置決め方法。
8. 前記検査測定値が厚さデータである、請求項２に記載の位置決め方法。
9. 前記対象の外面のＣＡＤモデルを提供することと、
   前記ＣＡＤモデルおよび前記センサ対対象空間関係を用いて、前記容量分析センサによって取得された前記検査測定値を前記共通座標系に整列させることと、をさらに含む、請求項２に記載の位置決め方法。
10. 前記対象の外面のＣＡＤモデルを提供することと、
    前記追加センサツールを用いて、前記対象の前記外面の特徴に関する情報を取得することと、
    前記ＣＡＤモデル、特徴に関する前記情報、および前記センサ対対象空間関係を用いて、前記容量分析センサによって取得された前記検査測定値を前記共通座標系に整列させることと、をさらに含む、請求項４に記載の位置決め方法。
11. 対象の非破壊検査用の位置決めシステムであって、
    前記検査用の少なくとも１つの容量分析センサであって、センサ基準ターゲットを有し、かつ変位されるように適合された容量分析センサと、
    前記対象および前記対象の環境の少なくとも１つに設けられた対象基準ターゲットと、
    視野における少なくとも１つの画像を捕捉するための少なくとも１台のカメラを含む写真測量システムであって、少なくとも一部の前記センサ基準ターゲットおよび前記対象基準ターゲットが前記画像上で明白である写真測量システムと、
    位置追跡装置であって、
    前記容量分析センサの前記センサ基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンのセンサモデルを取得するため、
    前記対象基準ターゲットの少なくともいくつかにおける３Ｄ位置パターンの対象モデルを取得するため、
    前記対象モデルパターンおよび前記捕捉画像を用いて、前記写真測量システムと前記対象基準ターゲットとの間の対象空間関係を決定するため、
    前記センサモデルおよび前記捕捉画像を用いて、前記写真測量システムと前記センサ基準ターゲットとの間のセンサ空間関係を決定するため、
    前記対象空間関係および前記センサ空間関係を用いて、前記対象に対して前記少なくとも１つの容量分析センサのセンサ対対象空間関係を決定するため、
    センサ対対象空間関係を用いて、前記容量分析センサの変位を追跡するための位置追跡装置と、
    を含む位置決めシステム。
12. 前記容量分析センサが、前記対象に関する検査測定値を提供し、前記位置追跡装置が、さらに、前記センサ空間関係、前記対象空間関係、および前記センサ対対象空間関係の少なくとも１つを用いて、前記検査測定値を参照し、かつ参照検査データを生成するためのものである、請求項１１に記載の位置決めシステム。
13. 前記写真測量システムを用いて、前記センサモデルおよび前記対象モデルの少なくとも１つを構築するためのモデルビルダをさらに含む、請求項１２に記載の位置決めシステム。
14. センサ情報を取得するための追加センサツールをさらに含む、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載の位置決めシステム。
15. 前記追加センサツールが、変位されるように適合され、前記追加センサツールが、ツール基準ターゲットを有し、前記位置追跡装置が、さらに、前記写真測量システム、および前記追加センサツール上のツール基準ターゲットにおけるパターンのツールモデルを用いて、前記追加センサツールの変位を追跡するためのものである、請求項１４に記載の位置決めシステム。

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